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控制體積的積分型式
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質量守恆
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連續方程式C-E
(質量守恒方程式)
(continuity equation)
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條件
- 適用於任何流場
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定義
- 若
- 將雷諾傳輸定理中之N性質以質量m取代
- n=1
- 則
- 雷諾傳輸方程式簡化為連續方程式
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定理
- 積分形式
- 穩態
- 表示流體在控制表面流入與流出之淨質量流率為零
- 若穩態
- 則
- C.∀項為0
- 微分形式
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延伸
- (體積)流率
(flow rate)
- 定義
- 管內某截面之體積流率
- 定理
- 其中
- 若 流體不可壓(ρ1=ρ2)且V為定值
則 A1 V1=A2 V2
- 質量流率
- A1 V1 ρ1 =A2 V2 ρ2
- AV打ρ
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動量方程式
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動量方程式M-E
(牛頓第二運動定律)
(momentum equation)
- 條件
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定義
- 若
- 將雷諾傳輸定理中之N性質以質量mV取代
- n=V
- 則
- 雷諾傳輸方程式簡化為動量方程式
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定理
- 積分形式
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其中
- 作用於系統上外力的總和
- Fsys包含
- 表面張力
- 物體力
- 在控制體積内之動量變化率
- 經由控制表面的動量淨流出率
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討論
- 對於"穩態"+"非均勻流"
- 動量修正因子
(momentum-correction factor)
- "穩態"+"不可壓"+"均勻流"
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能量方程式
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能量方程式E-E
(energy equation)
- 條件
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定義
- 若
- 將雷諾傳輸定理中之N性質以質量E取代
- n=e 比能量
- 則
- 雷諾傳輸方程式簡化為能量方程式
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定理
- 積分形式
-
討論
- 1.
- 條件
- 穩態流
- 不可壓縮流
- 無黏性流
- 單一出入口
- 只適用於控制表面入出口處
- 忽略
- 剪力作用
- 輪軸作工
- 簡化
- 其中
- 2.
- 損失問題
- 3.
- 非均勻分布流動
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動量矩方程式
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動量矩方程式
(moment of
momentum equation)
- 條件
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定義
- 若
- 將雷諾傳輸定理中之N性質以質量r X mV取代
- n=r X V
- 則
- 雷諾傳輸方程式簡化為動量矩方程式
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定理
- 積分形式
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其中